[实用新型]一种单管Cuk软开关装置

说明书

本实用新型公开了开关电路领域内的一种单管Cuk软开关装置，包括输入直流电源VI、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2，第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和输出负载R，本实用新型形成开发效率高、性能好的cuk软开关拓扑结构；由于具有低成本、高性能、高功率密度的优点，在新能源发电系统的直流变换部分、开关电源的功率因数校正及工业特种电源等相关应用场合发挥较大作用。

技术领域

本实用新型涉及一种Cuk电路，特别涉及一种单管Cuk软开关装置。

背景技术

Cuk变换器电路只有一个开关，控制简单，在输入和输出之间由一个电容传送能量，具有降压与升压功能，这在一些要求同时具备升压和降压功能的场合有用武之地。比如，新能源发电系统前级DC/DC变换部分、开关电源的PFC校正环节以及各种工业电源装置等。

在本实用新型发明之前，社会中常用的硬开关Cuk变换器随着开关频率的提高，开关损耗较大。同时，由于功率开关切换而产生的电压与电流尖峰也较大，电磁干扰比较严重。采用功率管缓冲吸收电路或软开关PWM控制的电路即使在高频工作时开关损耗也会明显降低，同时也减少了电压电流尖峰所带来的危害。但是附加在功率管上的无源无损缓冲吸收电路在输入或输出负载变化时，很难保证其吸收效果，效率难以进一步提高。在有些软开关PWM控制的电路中，存在着主功率管能实现软开关工作而辅助功率管不能完全实现软开关工作的情况，使电路效率提高受到影响。目前，单管Cuk软开关拓扑种类较少，需要开发效率高、性能好的Cuk软开关拓扑结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单管Cuk软开关装置，提高开发效率，保证性能。

本实用新型的目的是这样实现的：一种单管Cuk软开关装置，包括输入直流电源VI、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2，第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和输出负载R，所述输入直流电源VI的正极连接到第一电感L1的一端, 第一电感L1的另一端连同时接到第一功率开关管S1的漏极、第一功率二极管D1阴极、第三电容C3的一端、第四电容C4的一端和第一电容C1的正端；第一功率开关管S1的源极同时连接到输入直流电源VI的负极、第一功率二极管D1的阳极、第三电容C3的另一端、第三功率二极管D3的阳极、第二功率开关管S2源极、第二功率二极管D2阴极、第二电容C2的正端和输出负载R的一端；第一电容C1的负端同时连接到第二电感L2的一端、第二功率二极管D2的阳极；第二电感L2的另一端同时连接到第二电容C2的负端和输出负载R的另一端；第四电容C4的另一端连接到第三电感L3的一端；第三电感L3的另一端同时连接到第二功率开关管S2的漏极和第三功率二极管D3的阴极；输入直流电源VI的负极和输出负载R的正极是同一电位。

作为本实用新型的进一步限定，所述第一功率开关管S1和第二功率开关管S2周期性的接通与断开，第二功率开关管S2先于第一功率开关管S1导通。

作为本实用新型的进一步限定，所述第三电容C3可为第一功率开关管S1的寄生电容。

作为本实用新型的进一步限定，所述第一功率二极管 D1可为第一功率开关管S1的反并功率二极管或体功率二极管。

作为本实用新型的进一步限定，所述第三功率二极管 D3可为第二功率开关管S2的反并功率二极管或体功率二极管。

作为本实用新型的进一步限定，所述第三电感L3的电感量小于第一电感L1和第二电感L2的电感量；第三电容C3的电容量小于第四电容C4的电容量；第四电容C4的电容量小于第一电容C1的电容量；第一电容C1的电容量小于第二电容C2的电容量。